Как варить алюминий?

Сварка алюминия затруднена многими факторами (в первую очередь его характеристиками), но специалисты постоянно работают над совершенствованием технологий, позволяющих надежно соединять детали, выполненные из данного металла и его сплавов. Сам алюминий и его сплавы отличаются поистине уникальными свойствами: небольшим удельным весом, высокой электро-, а также теплопроводностью, устойчивостью к механическим нагрузкам.

Процесс сварки алюминия

Чем объясняется плохая свариваемость алюминия

Сложности и особенности сварки алюминия и его сплавов объясняются целым рядом уникальных свойств этого металла.

• Основная трудность тепловой обработки алюминия состоит в том, что поверхность данного металла всегда покрыта окисной пленкой, которая отличается очень высокой температурой плавления – 20440 (сам металл плавится при значительно более низкой температуре – 660 градусов).
• Капли расплавленного алюминия, которые образуются в сварной зоне, моментально покрываются тугоплавкой окисной пленкой, которая препятствует формированию сплошного шва. Это определяет некоторые особенности сварки алюминия: сварную зону надежно защищают от взаимодействия с окружающим воздухом, для чего используется газ аргон.
• В расплавленном состоянии алюминий обладает высокой текучестью, что серьезно затрудняет процесс формирования сварочной ванны. Именно поэтому технология сварки алюминия предполагает использование специальных теплоотводящих подкладок.
• В составе алюминия содержится растворенный водород, который при застывании расплавленного металла стремится выйти наружу. Это способствует образованию в шве пор, а также кристаллизационных трещин. Кроме того, сплавы данного металла характеризуются повышенным содержанием в них кремния, что также способствует образованию трещин, возникающих при охлаждении деталей.

Трещина в сварном шве, возникшая в результате нарушения технологии работ

• Алюминий обладает приличным коэффициентом линейного расширения. По этой причине происходит значительная усадка металла при его застывании, что ведет к серьезным деформациям соединяемых деталей.
• Сварка алюминия и его сплавов осуществляется на высоких значениях сварочного тока. Это объясняется тем, что данный металл отличается высокой теплопроводностью. Примечательно, что при сварке стали (а у нее температура плавления выше, чем у алюминия) используются токи меньшей силы (в 1,2–1,5 раза).
• Сварка деталей из данного металла (особенно сварка алюминия в домашних условиях) часто затруднена и тем, что точную марку сплава, из которого изготовлены соединяемые детали, определить очень сложно. Это серьезно осложняет выбор режимов сварки и используемых для ее выполнения методов.

Какие методы применяют для сварки алюминия

Для сварки алюминия могут использоваться разные методы, предполагающие применение различных материалов и оборудования, специальных средств для защиты сварочной зоны (инертные газы и флюсы).

Сравнительная оценка типов сварки (нажмите, чтобы увеличить)

Среди методов выполнения сварки алюминия и в домашних, и в производственных условиях наибольшее распространение получили следующие:

• сварка, осуществляемая в среде инертных газов, для выполнения которой используется вольфрамовый электрод (AC TIG);
• полуавтоматическая сварка, также проходящая в среде защитных газов, для выполнения которой используется специальная проволока, подаваемая в автоматизированном режиме (DC MIG);
• сварка, при которой применяются электроды, покрытые специальным составом (MMA).

Задавая себе вопрос о том, как варить алюминий, чтобы получить надежное соединение, важно понимать, что для этого необходимо разрушить оксидную пленку, формирующуюся на поверхности металла. Чтобы решить эту задачу, для сварки применяют постоянный ток, а полярность устанавливают обратную. В данном случае добиваются эффекта катодного распыления, с помощью которого и удается разрушить такую тугоплавкую пленку.

Сваривать алюминий постоянным током, используя прямую полярность, не получается: в таких условиях не создается эффекта катодного распыления.

Как осуществляется подготовка металла к сварке

Вне зависимости от того, в каких условиях свариваются детали из алюминия – производственных или домашних, необходимо тщательно подготовить кромки этих деталей. Такая подготовка заключается в следующем.

• Поверхности деталей, которые предстоит сваривать (а также присадочный материал) очищаются от грязи, масла и жира. Чтобы обезжирить поверхности, их обрабатывают уайт-спиритом, ацетоном, авиационным бензином и любым другим растворителем.
• К подготовке относится и разделка кромок свариваемых деталей, которую выполняют, если в этом есть необходимость. Если сварку деталей из данного металла проводят не с помощью покрытых электродов, то разделку кромок следует производить при толщине соединяемых деталей, превышающей 4 мм. Если же для сварки применяются электроды, то разделку кромок выполняют, когда толщина деталей превышает 20 мм. Если сваривать предстоит алюминиевые листы толщиной, не превышающей 1,5 мм, то их торцы отбортовывают перед выполнением соединения.
• С поверхности деталей из данного металла перед выполнением их сварки необходимо удалить оксидную пленку. Для такой процедуры используется напильник или щетка с ворсинками из нержавеющей стали, с помощью которых с кромок соединяемых заготовок (на ширине 25–30 мм) удаляется оксидная пленка.

Обработка места сварки проникающим составом с целью выявления дефектов и определения места наложения шва

Нередко, когда выполняется сварка алюминия в домашних условиях, для удаления окисной пленки используют химические средства: каустическую соду, бензин. Если кромки соединяемых деталей обрабатываются каустической содой, после такой обработки необходимо промыть их проточной водой.

Сварка при помощи электродов со специальным покрытием

Посредством электродов со специальным покрытием выполняют сварку конструкций из алюминия, к которым не предъявляются повышенные требования по надежности и прочности соединения. Чаще всего именно таким способом выполняют сварку алюминия своими руками в домашних мастерских. К основным недостаткам данного способа сварки (с его помощью соединяют детали, толщина которых превышает 4 мм) следует отнести:

• низкую прочность сварного шва, а также его высокую пористость;
• интенсивное разбрызгивание расплавленного металла;
• достаточно сложную отделяемость шлака от поверхности шва, что может вызвать коррозию последнего.

Используя покрытые электроды и соответствующее оборудование, можно сваривать детали как из технически чистого алюминия, так и из сплавов данного металла. Наиболее популярными марками электродов, с помощью которых можно сваривать практически все виды алюминиевых сплавов, являются УАНА и ОЗАНА, пришедшие на смену устаревшим ОЗА-1 и ОЗА-2.

Электроды марки ОЗАНА-1 оптимально подходят для сварки чистого алюминия, а ОЗАНА-2 – для соединения заготовок из сплавов данного металла с кремнием (АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11).

Электроды Kobatek для сварки алюминиевых сплавов

С использованием таких электродов сварочные работы выполняют на постоянном токе, подключаемом в обратной полярности, что следует учитывать, выбирая оборудование для выполнения работ в производственных и домашних условиях. Для выбора величины сварочного тока можно пользоваться несложным правилом: на 1 мм диаметра электрода необходимо 25–30 А постоянного тока.

При сварке деталей, характеризующихся средней, а также большой толщиной, необходим предварительный прогрев соединяемых деталей, для чего можно использовать газовую горелку. Когда требуется заварить детали значительной толщины, выполняется локальный прогрев места будущего соединения. Использование предварительного прогрева деталей (от 250 до 4000 – зависит от толщины металла), а также медленного охлаждения позволяет эффективно проплавить металл даже при сварке на небольших токах, минимизировать риск появления кристаллизационных трещин и деформации готовой конструкции.

Поскольку алюминиевые электроды плавятся достаточно быстро, следует выполнять сварочные работы с высокой скоростью. Очень важно обеспечить непрерывность сварки, осуществляемой посредством одного электрода. Обрыв дуги в таком случае приведет к тому, что конец электрода и кратер шва покроются шлаковой коркой, препятствующей повторному разжиганию.

Следует также учитывать, что при сварке алюминия электродом не совершаются поперечные колебания.

Удалять шлак следует, как только закончилась сварка. Затем необходимо промыть очищенный шов горячей водой, а после обработать металлической щеткой. Это делается для того, чтобы удалить остатки шлака со всех уголков шва (в противном случае он может стать источником развития коррозионных процессов).

Сварка по данной технологии используется преимущественно для выполнения работ в домашних мастерских и на небольших ремонтных предприятиях. Для такой сварки не придется приобретать дорогостоящее оборудование, а также расходные материалы, но выполнять с ее помощью ответственные работы не рекомендуется. Что удобно, при этом можно использовать даже то оборудование, которое изготовлено своими руками.

Сварка с применением защитного газа

Сварка алюминия, которая предполагает применение защитного газа, может считаться наиболее распространенной технологией. Она позволяет получать соединения, отличающиеся высокой надежностью, прочностью и эстетичностью.

Прутки алюминиевые (присадочные) для сварки

Основными расходными материалами сварки по данной технологии являются вольфрамовые электроды (Ø 1,6–5 мм) и прутки (Ø 1,6–4 мм), используемые в качестве присадки. Защитными газами могут быть гелий или аргон, отличающиеся высокой чистотой.

Эффективное разрушение оксидной пленки, обязательно присутствующей на поверхности соединяемых заготовок, обеспечивается посредством запитывания сварочной дуги от источника, выдающего переменный ток. Все режимы сварочного процесса, которые зависят от типа выполняемого соединения и толщины соединяемых деталей, подбираются по специальным таблицам. К таким режимам, в частности, относятся диаметр вольфрамового электрода, а также присадочного прутка, величина силы сварочного тока, значение скорости, с которой подается защитный газ.

Ориентировочные параметры сварки при работе с аргоном

Имея соответствующее оборудование и расходные материалы, сварку по данной технологии можно с успехом выполнять и в домашних условиях, получая с ее помощью качественные, красивые и надежные соединения. Чтобы научиться выполнять сварку в среде защитных газов своими руками, можно посмотреть обучающее видео и запомнить нескольких несложных правил ее выполнения.

• Между вольфрамовым электродом и горизонтальной поверхностью соединяемых деталей следует выдерживать угол, равный 70–80 градусов.
• Угол между вольфрамовым электродом и присадочным прутком должен составлять порядка 90 градусов.
• Длина дуги должна находиться в интервале 1,5–2,5 мм.
• При формировании шва первым двигается присадочный пруток и только за ним горелка (так обеспечивается эффективная защита сварного шва).
• Подача присадочного прутка в зону сварки осуществляется так, как будто вы держите в руках кисть, которой рисуете картину. Кончик присадочного прутка подводят к краю сварочной ванны, касаясь ее, а затем отводят назад и вверх. Поперечные движения электродом и присадочным прутком, что важно, совершать не рекомендуется. Очень хорошо можно изучить данный процесс, используя соответствующее видео.
• Чтобы исключить перегрев соединяемых деталей и прожог тонких листов, а также обеспечить быстрый отвод тепла из зоны сварки, под них помещают стальную или медную подкладку, выполняющую роль радиатора.
• Подача защитного газа в зону сварки включается за несколько секунд до начала ее выполнения (3–5), а выключают подачу спустя некоторое время (5–7 секунд) после обрыва дуги.

Выполняя сварку деталей из алюминия в среде защитных газов, необходимо очень тщательно следить за такими параметрами процесса, как скорость сварки и расход газа, так как они оказывают серьезное влияние на качество формируемого шва. При слишком большом расходе газа, например, в зону сварки будет засасываться воздух, что ухудшит ее защиту. Эффективная защита зоны сварки также не будет обеспечена в том случае, если расход газа слишком маленький, а скорость выполнения соединения слишком высока.

Очевидно, что при наличии соответствующего оборудования и навыков выполнения подобных работ вполне можно выполнять сварку деталей из алюминия своими руками по данной технологии в условиях домашней мастерской или гаража.

Использование полуавтоматического оборудования

Высокую эффективность при сварке деталей, выполненных из алюминия и его сплавов, демонстрируют импульсные полуавтоматы. Оксидная пленка на поверхности металла при использовании такого оборудования разбивается за счет импульса высокого напряжения, который, кроме того, «вбивает» в сварочную ванну капли расплавленного электродного материала. Такая технология позволяет получать плотные, качественные, красивые и надежные сварные соединения.

Для сварки в домашних условиях такое оборудование практически не используется, так как стоимость его достаточно высока. Домашние мастера, желающие выполнять соединение деталей из алюминия с использованием полуавтоматического оборудования, используют обычные аппараты, подвергая их незначительной переделке.

Отметим при этом следующий факт. Хотя сварка алюминия с использованием вольфрамового электрода и присадочного прутка и отличается меньшей скоростью, чем полуавтоматическая (в три раза), с ее помощью швы получаются более качественными.

Применение как импульсного, так и обычного полуавтоматического оборудования для сварки деталей из алюминия имеет ряд важных особенностей, которые обязательно необходимо учитывать.

• Сварка выполняется только на постоянном токе обратной полярности.
• Мягкая алюминиевая проволока при подаче в зону сварки по специальному рукаву может образовывать петли. Чтобы предотвратить образование таких петель, необходимо применять 4-роликовый подающий механизм, использовать более короткий подающий рукав, во внутреннюю часть которого вставляется тефлоновый вкладыш, значительно снижающий силу трения.
• Алюминиевая проволока, которая имеет значительный коэффициент расширения, может при нагреве застревать в наконечнике подающего устройства. Чтобы этого не происходило, необходимо использовать специальные наконечники для алюминия, которые маркируются буквами «AL», либо обычные наконечники, диаметр которых несколько больше, чем диаметр используемой проволоки.
• Подача алюминиевой проволоки, которая плавится значительно быстрее, чем стальная, должна быть выше. В противном случае расплавленная проволока, не успевающая попасть в зону сварного шва, будет постоянно выводить из строя наконечник.

Регулятор силы подачи проволоки

Естественно, выбирая марку алюминиевой проволоки для сварочных работ, необходимо учитывать состав материала, детали из которого будут соединяться с ее помощью. Если же информацией о составе свариваемого материала вы не обладаете, то подбирать проволоку придется экспериментальным путем.

Кроме вышеперечисленных методов, также используется контактная сварка алюминия, реализовать которую в домашних условиях достаточно сложно. Объясняется это тем, что для выполнения такой сварки необходимы специальное оборудование, соответствующие знания и опыт выполнения таких работ. Редко используется в домашних условиях и холодная сварка деталей из алюминия, предполагающая их сжатие под огромным давлением, под действием которого разрушается оксидная пленка на их поверхности.

Как сварить алюминий в домашних условиях

Современное промышленное производство развивается семимильными шагами, и со временем появилось множество различных способов соединения металлических деталей. Вместе с тем все они условно делятся на две категории:

1. Разъемные (то есть, их можно демонтировать, не нарушив целостности всей конструкции).
2. Неразъемные (при демонтаже конструкция разрушается).

К последней категории можно отнести и соединение при помощи сварочных швов. Зачастую его используют со стальными деталями, но в некоторых случаях возникает необходимость в сварке алюминиевых изделий.

Что нужно знать новичку?

Сваривание алюминия характеризуется одной существенной особенность: при контакте с кислородом на его поверхности появляется своеобразная оксидная пленка, которую можно удалить исключительно химическим воздействием. Это объясняет использование веществ, предназначенных предотвратить ее образование и позволить контактировать непосредственно с поверхностью металла. Все такие средства называют флюсами.

Помимо флюсов, в процессе сварки дома необходимо использовать инструмент применяющийся для очистки от грязи. Мы говорим о специальных стальных щетках.

Основные способы сваривания

Сварка алюминия в домашних условиях может осуществляться посредством двух отличающихся друг от друга способов.

1. Район будущего стыка нагревается газовой горелкой.
2. При помощи электрического напряжения, когда стабильность искры контролируется замкнутой электрической цепью.

Газовая сварка алюминия

Шаг первый.

Вначале следует позаботиться обо всех необходимых инструментах. Кроме всего перечисленного, в газовой сварке используется также малогабаритный прут из алюминия, который позволяет не только получить высококачественный шов, но и надежное соединение.

Хотелось бы несколько слов уделить этим прутам.

Во-первых, существуют несколько его модификаций, которые выбирают в зависимости от процента алюминия в металле и его толщины. Так, стержни могут быть около 3% марганца или больше, с диаметром от 2 до 4 миллиметров.

Во-вторых, такие стержни продаются на развес: при необходимости вы можете приобрести один или пять килограмм в компактном картридже из пластика.

Не забывайте и о самой газовой горелке — без нее сварить что-либо не получится.

Шаг второй.

После того как мы тщательно подготовились к работе, можно приступать к зачистке поверхности детали на местах будущих стыков. Здесь нам и пригодится стальная щетка.

Шаг третий.

После зачистки места контактов (и ближайшую к ним поверхность) следует обработать флюсом. Это предотвратит появление оксидной пленки и даст нам доступ непосредственно к самому алюминию.

Шаг четвертый.

Нагреваем газовую горелку до необходимой температуры и прогреваем с ее помощью место швов. При этом прикладываем дополнительный стержень, который под воздействием огня расплавляется и перемешивается с основной смесью, соединяя их в то же время.

Электрическая сварка

Такая сварка алюминия в домашних условиях потребует от вас недюжих умений и мастерства.

Ведь здесь следует не только оптимально выбрать диаметр используемого электрода (напомним, именно он замыкает контакт на месте стыка и разогревает метал до температуры, максимально приближенной к температуре плавления), а еще и необходимый режим функционирования сварочного устройства. Подробнее о том как правильно варить электросваркой

Электрическая сварка зачастую с металлом, толщина которого не превышает четыре миллиметра. Кроме того, он имеет целый ряд недостатков:

1. Качество шва оставляет желать лучшего.
2. При работе металл разбрызгивается.
3. Плохо отделяемый шлак, который впоследствии способен вызвать появление ржавчины.

Шаг первый.

Подготовка к работе. Собираем все необходимые инструменты (которые описывались ранее), готовим сварочный аппарат и подбираем электроды. Желательно, чтобы это были электроды, покрытые алюминием — они в несколько раз быстрее плавятся, по сравнению со стальными, отсюда и более высокая скорость работы.

Шаг второй.

Активируем сварочный аппарат. Следует отметить, что для алюминия средней толщины нужна температура от 250°С до 300°С, а для толстых, массивных деталей — около 400 °С.

Шаг третий.

При сварке рекомендуется после подогрева алюминия медленно его охлаждать. Это предотвратит возникновение кристаллизационных трещин, а также позволяет получить достаточную степень проплавления при минимальных затратах электроэнергии. Если свариваем крупные детали, то используем локальный подогрев.

Шаг четвертый.

Свариваем необходимые детали. Ни в коем случае не делайте электродом поперечных колебаний!

Шаг пятый.

После того как закончилась сварка, убираем со шва образовавшийся шлак, промываем шов и повторно обрабатываем стальной щеткой. В противном случае конструкция будет ржаветь.

Некоторые рекомендации

Как сварить дюралюминий

Алюминий – металл, который отличается высокими качественными характеристиками и активно используется в промышленности. Самым распространенным сплавом из алюминия считается дюралюминий, получивший свое название благодаря компании «Дюраль», которая первым начала производить подобное соединение.

Сварка дюралюминия – достаточно трудоемкий процесс, требующий сосредоточенности и внимательности. Сложность сварочных работ обусловлена эксплуатационными характеристиками алюминия , ведь в сплаве дюралюминия, количество алюминия составляет 93,5%.

Также в состав сплава входит медь – 4,5%, магний – 1,5%, марганец – 0,5%.

Такой сплав достаточно часто применяется в промышленности, в связи с этим сварщикам постоянно приходится работать с таким составом. Сварка дюрали должна производиться человеком с опытом, поскольку технология непростая и в процессе сваривания приходится сталкиваться с рядом нюансов. Поэтому новичку навряд ли удастся самостоятельно сварить дюраль.

Обратите внимание! Дюралюминий – весит немного, при этом является очень прочным и надежным сплавом.

Особенности дюралюминия

Сварка дюралюминия в домашних условиях, как и сварка алюминия сопровождается сложностями, поскольку данные сплавы плохо соединяются. Это обусловлено техническими характеристиками металла.

Основные параметры следующие:

• Максимальная текучесть – 250 МПа,
• Плотность – 2,5 – 2,8 тонн/м³,
• Температура плавления примерно 650°C (идентична температуре плавления алюминия), в связи с этим в процессе сварки электроды быстро плавятся и сплав может течь.

Сварка дюралюминия предполагает использование специальных средств (например флюс или аргон), чтобы повысить качество соединения. Если не соблюдать все правила выполнения технологии сварочного процесса, то могут появиться трещины и шов может получиться неровным.

Металл не устойчив к коррозии, поэтому в процессе сварки на самом шве уже можно наблюдать следы ржавчины, поскольку под воздействием высоких температурных режимов, легирующие детали выгорают и таким образом сплав практически не защищен от воздействия кислорода.

Обратите внимание! Сварка дюралюминия в домашних условиях должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 14806-80.

Достоинства

• Если точно соблюдать всю технологию работы, то в итоге шов получится ровным и качественным, а металл сможет выдерживать большие нагрузки, при этом весить совсем немного.
• Для осуществления сварки дюралюминия существует несколько способов (аргоновая сварка, сварка полуавтоматом), вы можете подобрать наиболее оптимальный вариант, учитывая все факторы и условия выполнения работы.
• Найти электроды несложно, поскольку многие хорошо взаимодействуют с таким сплавом. Например: ОЗА-1, ОК96.20, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2,
• Любую проблему, возникающую в процессе сварки можно решить, но лучше доверить работу опытному специалисту.

​Недостатки

• Как уже отмечалось, дюралюминия характеризуется низкой устойчивостью к коррозии, а после сварки его технические характеристики становятся еще ниже.
• Процесс сложный, требующий внимательности и точности, т.к. любая, даже малейшая ошибка может существенно повлиять на качество соединения.
• Сформировать валик шва непросто, поскольку металл очень текучий.
• Для того, чтобы процесс работы сделать проще и чтобы сварка заняла меньшее количество времени, надо использовать флюс. Он наносится на поверхность свариваемой детали.

На заметку! Флюс – вещество, которое защищает участок, подвергаемый сварке, от агрессивного воздействия окружающей среды и повышает качество соединения.

• Для того, чтобы получить максимально прочное и надежное соединение, придется прибегнуть к дорогостоящим видам сварки, например, сварка дюралюминия аргоном.

Подготовительные работы перед сварочным процессом

Прежде чем приступить к работе, нужно подготовить заготовки. Первое, что нужно сделать, это зачистить поверхность металла от жира, масел и различных загрязнений.

Для зачистки можно использовать наждачку или металлическую щетку. После того, как справитесь с механической зачисткой, для закрепления эффекта, очистите поверхность с помощью растворителя или ацетона.

Таким образом вы избавитесь от всех остатков.

На следующем этапе нужно обработать все кромки, на которых будет создаваться шов. В случае, когда толщина краев заготовки превышает показатель в 4 мм, то необходимо скосить края под углом 35 градусов.

Требования, выдвигаемые к сварке:

• Подготовка металла,
• На предполагаемое место для шва надо нанести флюс и равномерно покрыть этот участок, это вещество способствует улучшению свариваемости,
• Металл надо подогревать медленно и постепенно, чтобы под воздействием высокой температуры он не деформировался,
• После того, как процесс завершен, необходимо постепенно подогревать шов, до тех пор пока металл полностью не остынет,
• На заключительном этапе надо очистить полученное соединение и осуществить проверку шва и шлака на наличие возможных трещин.

Обратите внимание! Сварка электродами требует высокой скорости выполнения работы, т.к. дюралюминий очень быстро плавится.

Не стоит забывать и о технике безопасности. При работе с дюралюминием, как и с любым другим металлом необходимо строго соблюдать все правила и обезопасить себя.

Поэтому осуществлять сварку надо в специальном защитном костюме, в маске и в перчатках.

Прежде чем использовать ту или иную технику, перед началом работы, обязательно проверьте исправна ли она и надежны ли все контакты и соединения, т.к. обычно сложности и недочеты случаются с ними.

Если соблюдать технологию выполнения сварочных работ и не пренебрегать правилами и требованиями, выдвигаемыми к данному процессу, то в конечном итоге можно получить прочное и надежное соединение.

• Время чтения: 2 минуты У всех из нас на слуху марки МР-3, УОНИ 13/55, ESAB OK…
• Время чтения: 5 минут Электроды для точечной сварки совсем непохожи на классические штучные электроды с покрытием. Да и сама…
• Время чтения: 10 минут Если бы вы начинали постигать азы сварки полвека назад, у вас бы…

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях: видео, электроды и их виды

Почти каждый человек, который когда-либо занимался работами с металлом, не раз сталкивался со сваркой алюминия. Этот металл отличается своим небольшим весом и большей проводимостью тока и тепла, обладает высокой прочностью.

Практически в каждом бытовом приборе имеются детали, сделанные из алюминия или из его сплавов. Также этот металл пользуется популярностью и в промышленных отраслях. Сегодня у нас есть возможность делать сварку в домашних условиях, что позволяет работать даже с таким металлом, как алюминий.

Сварка алюминия собственными руками

Данный процесс требует определённых знаний, а также необходимо помнить и о мерах безопасности. Сварочные работы дома, процесс очень сложный, но вполне осуществимый.

Имея у себя инверторный или трансформаторный аппарат для дуговой сварки, можно не прилагая особых усилий, сварить необходимый шов. Для того чтобы начать работу, вам необходимо иметь две вещи, такие как:

• Электрод. К сожалению, не все магазины или организации знают об электродах, поэтому следует приобретать их в специализированных магазинах для аргонщиков;
• Осциллятор. Данное устройство позволяет повышать частоту сварочной дуги, которая должна быть примерно 10000 Герц.

Также можно использовать газовую горелку, результат которой будет тоже вполне неплохим. Температура пламени при смешивании кислорода и ацетилена получается намного выше, чем температура плавления самого алюминия, что дает возможность расплавить и соединить детали вместе.

Однако существует еще одна проблема, на поверхностях алюминия образуется своеобразная оксидная пленка, которая превышает температуру плавления самого алюминиевого металла, что приводит к затруднениям при создании сварочного шва.

Такая пленка образуется моментально, при соприкосновении с кислородом, поэтому в производственной практике используется аргон — инертный газ.

Технологический процесс инверторной сварки алюминия

Для того чтобы осуществить инверторную сварку алюминия в домашних условиях, нужно придерживаться определенных условий. Основное внимание нужно уделить расходным материалам, так как к самому аппарату предъявляются относительно небольшие требования.

Электроды имеют несколько маркировок:

• ОЗА;
• ОЗА-1;
• ОЗР;
• ОЗР-1;
• ОЗАНА;
• ОЗАНФ-1.

Данные электроды, имеющие такую маркировку, специально предназначены для работы с алюминием и другими металлами, имеющими такую же высокую энерго- и теплопроводность.

Что такое сварочные электроды и их использование

Электрод, это стрежень, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. Есть два вида электродов, металлический или неметаллический. В данный момент на «рынке» можно встретить около трехсот марок различных электродов, причем большинство из них, являются плавящиеся, предназначенные для ручной дуговой сварки.

Для сварки алюминия, производитель инвертора может быть любой.

Во многих случаях, когда сварка алюминия подвергается неудаче, связана с тем, что электроды, перед началом работы с ними небыли подготовлены. Условием успеха является «прожарка расходника», которая проводится предварительно и является неотъемлемой частью работы с алюминием.

Инвертор для работы с алюминием

Сварочные инверторы для алюминия могут быть очень разными, как по конструкции, так и по разной модификации. Чаще всего в работе с алюминием используют полуавтоматы, но иногда и электродуговые установки.

Инверторные модели отличаются стабильностью подачи напряжения, что является определённой гарантией улучшения самого шва сварки.

Как и в сварочных полуавтоматах, у инверторного имеется специальная приставка, которая служит защитой при работе в среде газов.

Такая приставка имеет маркировку TIG , и чаще всего на аппаратах уже установлен быстрый переход в режим эксплуатации среды защитных газов.

При работе с алюминием нужно помнить несколько важных деталей:

• Оксид алюминия, он образуется на поверхности металла, обволакивая его пленкой. Даная пленка мешает работе с алюминием, поэтому перед эксплуатацией деталь из этого сплава обрабатывают абразивом, дабы избавится от этой пленки;
• Алюминий, как и его сплавы не меняют цвет во время нагревания, из-за этого достаточно сложно следить за состоянием сварочной ванны;
• Необходимо помнить, работа со сварочным инвертором дома, должна выполняться без спешки, дабы обеспечить нужное нагревание материала;
• Если перегреть металл слишком сильно, это может привести к деформации детали, что в нашем случае не есть хорошо. Делая сварку дома, рекомендуем использовать приставку к инверторному аппарату, это позволит обеспечить контроль над проведением работы и дать нам возможность сделать качественный, прямой, прочный шов;
• Способы сварки цветных металлов мало чем отличаются от сварки черных. Чтобы справиться с обработкой алюминия дома, достаточно минимальных навыков. Также можно обратиться к специальной литературе или к видео.

Перечисленные нами способы, конечно, не дадут такого качественного шва. Сварка в домашних условиях, процесс весьма затратный и трудоемкий.

Наилучшим вариантом все-таки является приобретение осциллятора, выдающего необходимые нам параметры тока. В этом случае, работа с алюминием производится вольфрамовым электродом – как плавящимся, так и неплавящимся.

Это зависит от того, какой шов вам нужен и с каким материалов вам предстоит работать.

Достаточно прочные сварные соединения алюминиевых деталей можно получить методом термического сваривания. Только такой способ в домашних условиях невозможен.

Для этого готовится специальная смесь из свинцовой стружки, марганцовки, алюминиевой пудры, и канифоли, естественно, надо также знать пропорции.

Данная смесь засыпается в трещину и поджигается, это приводит к небольшому взрыву, который и сплавляет шов.

Принципы инверторной сварки алюминия

Полуавтоматы для сварки алюминия используются чаще, чем инверторные, хотя если исходить из качества, то инверторный тип аппарата намного лучше справляется с работой.

Перед тем как начать работу с алюминиевой деталью, необходимо обработать торцы и поверхность, дабы шов был прочным. Электроды перед эксплуатацией подогреваются в специальной печи.

Шов накладывается медленно, чтоб обеспечить нужную глубину провара детали. После того как наш шов готов, необходимо, чтобы подача газа не прекращалась хотя бы еще 5-7 секунд. Это предотвратит деформацию шва и возможного расклеивания. Такую тонкую работу следует проводить, подготовившись, поэтому желательно, чтобы вы уже наблюдали данную работу, хотя бы со стороны или по видео.

Подводим итог

На промышленных предприятиях для работ с алюминием используют неплавящиеся электроды для сварки инвертором и инертный газ, данный электрод обеспечивает прочность и равномерное наложение сварочного шва.

Алюминий плохо поддается термической обработке, но зная некоторые тонкости, с этой проблемой можно справиться и в домашних условиях, имея у себя специальные расходные материалы и нужное оборудование.

• Александр Романович Чернышов
• Распечатать

Как варить алюминий электродами в домашних условиях

Каждому сварщику известно, что сваривание без электродов невозможно, а без качественных электродов невозможно качественное сваривание, поэтому необходимо приобретать качественные сварочные электроды, чтобы производить сваривание на наивысшем уровне. Однако возникают ситуации, когда нет возможности приобрести сварочные электроды, но есть множество подручных средств.Можно ли обойтись без завода-изготовителя сварочных электродов? Давайте узнаем об этом из этой статьи.

Электроды изготавливаются не так и сложно. Для изготовления необходимо подобрать сварочную проволоку подходящего диаметра для создания сварочного электрода. После подбора проволоки, ее необходимо разрубить на куски по 350 миллиметров и зачистить шкуркой. После этого необходимо подготовить обмазку, которая состоит из жидкого стекла (силикатного клея) и растолченного мела.

Для того чтобы покрытие было ровным. Необходимо электродную проволоку погружать в обмазку вертикально и оставлять под верхом чистый конец длиной 30 – 35 миллиметров. После этого электрод следует медленно вынуть и подвесить на веревке для просушивания. После полного высыхания и затвердения Вы получаете полностью рабочие сварочные электроды.

Когда сваривание производится в домашних условиях, то получается удовлетворительный результат при использовании контактного метода сварки алюминия. Данный вид сваривания производится с непрекращающимся оплавлением на электропроводных машинах.

Также есть возможность проведения шовного сваривания алюминия, но для этого необходимо машину высокой мощности и со специальными ионными прерывателями.

Использование таких методов может быть затруднено в домашних условиях, но некоторые сварщики все-таки пользуются ими.

При сваривании в домашних условиях стоит не забывать о том, что необходимо соблюдать технику безопасности и неукоснительно соблюдать все требования. Первым, на что необходимо обратить внимание, является изоляция всех проводов, которые принимают участие в сварочном процессе и находятся под напряжением.

Проводя сварочные работы у себя дома, требуется использовать перчатки или рукавицы, которые обезопасят Ваши руки от ожогов. От удара электрическим током Вас будут страховать резиновые сапоги.

Проводя сварочные работы, требуется обязательно надевать специальную маску, чтобы защитить свое лицо от искр, угольков и ожогов.

В помещении, в котором Вы собираетесь проводить сварочные работы ни в коем случае нельзя хранить легковоспламеняющиеся и огнеопасные материалы и предметы.

Если в помещении деревянный пол, то его следует закрыть от воспламенения с помощью металлического листа.

Обязательно стоит поставить огнетушитель или ведро с водой возле того места, где Вы собираетесь производить сваривание.

По причине возможного образования вредных газов или других опасных для здоровья соединений, требуется регулярно проветривать помещение, в котором Вы производите сваривание.

Как делается сварка алюминия в домашних условиях?

Сварка алюминия в домашних условиях осуществляется двумя методами. Они отличаются между собой процессом работы и необходимыми приспособлениями.

Однако если вы не обладаете профессиональными навыками, не рекомендуется заниматься сваркой самостоятельно. Подобная деятельность требует не только определенных знаний в этой сфере, но и точного соблюдения инструкции.

Помимо прочего, не стоит недооценивать всю сложность работы, так как потребуется приложить немало усилий, чтобы не ошибиться.

Сварку алюминия следует производить только при наличии определенных знаний и навыков, а в противном случае лучше обратиться к специалисту.

Сварка алюминия своими руками проходит при некоторых условиях, соблюдение которых необходимо. К примеру, проволока для присадки и специальный электрод должны находиться при сварке под углом в 90°.

Правильная подача присадки заключается в коротких движениях возвратно-поступательного характера. Затем помните, что нужно соблюдать одну взятую длину дуги. Как правило, она составляет от 1,5 до 2,5 мм.

При этом электрод должен быть на вылете от наконечника используемой горелки на расстоянии от 1 до 1,5 мм. Процесс сварки производится строго справа налево.

Основные правила сварки

Техника безопасности при сварочных работах.

Процесс сварки алюминия в домашних условиях производится в соответствии с правилами безопасности. Таким образом, перед началом работы вам следует ознакомиться с техникой безопасности, которую вы должны соблюдать до конца сварочного процесса. Первым делом вам необходимо изолировать все соединительные провода, чтобы избежать непредвиденных ситуаций.

Далее, вам нужно приобрести перчатки для безопасности #8211 они уберегут вас от случайных ожогов. Чтобы не бояться воздействия тока, наденьте резиновые сапоги #8211 они защитят от любых неблагоприятных внешних факторов, лицо также стоит обезопасить #8211 обязательно используйте специальную маску при сварочных работах.

Таким образом, искры и угольки, которые могут нанести вред вашему здоровью, не попадут на лицо.

Помните, что в помещении, где вы работаете, не должно быть предметов, которые могут воспламеняться. Если у вас в рабочей комнате деревянные полы, то специалисты советуют накрыть их листами железа.

Так, вы предотвратите огнеопасность и, следовательно, сократите риск возникновения разного рода проблем при сварке. Не забудьте поставить ведро воды или приобрести огнетушитель, чтобы обезопасить себя дополнительно.

Поскольку сварка алюминия способствует образованию соединений газов, наносящих вред здоровью, вам следует своевременно проветривать помещение, так как газы выделяют токсины, которые проникают в легкие.

Нюансы сварки алюминия

Температура плавления алюминия.

Алюминий обладает уникальными свойствами, которые проявляются при его плавлении. Во-первых, этот металл плавится при достаточно низкой температуре, во-вторых, является теплопроводным (теплопроводность алюминия в расплавленном состоянии в 3 раза выше, чем у стали).

Это третий в мире по распространенности элемент, который нашел применение почти в каждой сфере производства. проблема его сварки дома #8211 повышенная окисляемость.

То есть на поверхности сплава образуется тонкая пленка, которая расплавляется только при температуре 2050°С (это на 2000°С выше, чем температура кипения данного металла).

Так как алюминий имеет нейтральные химические свойства, он не поддается воздействию никаких флюсующих материалов. Он отличается прочностью, поэтому при возникновении окиси на поверхности сплава создаст определенные трудности.

Самостоятельно вы можете сварить алюминий. расплавив его при помощи газовой горелки или дуги. Перед началом работы вам необходимо тщательно очистить кромки металла. Могут быть использованы 2 типа средств: механические и химические.

К первому типу относятся шабровка, металлические щетки и пескоструйный аппарат, ко второму #8211 промывка кромок каустической содой или бензином.

Если вы собрались воспользоваться содой, то обязательно потом промойте металл проточной водой.

При сварке алюминия используется специальный флюс.

Таким образом, вы избежите появления коррозии. Сварка алюминия своими руками предполагает наличие специальных флюсов, предназначенных только для работ с определенным металлом (в данном случае с Al). Они могут растворить окись даже при самой низкой температуре.

Считается, что растворители на основе щелочного металла лития являются самыми эффективными, по сравнению с другими растворами. Таким образом, хороший алюминиевый растворитель содержит хлористый или фтористый литий.

Такой флюс для сварки пригодится, поэтому непременно приобретите его.

Особую роль играет присадочный материал. Он пригодится для усадки, чтобы металл затвердел и образовал плотные швы. Поверхность при этом станет гладкой. Чтобы правильно выбрать горелку, посоветуйтесь со специалистом. Как правило, для сварки алюминия размер горелки должен быть на 1 показатель ниже, чем для сварки низкоуглеродистой стали одинаковой толщины.

Специалисты рекомендуют использовать в домашних условиях аргонно-дуговую сварку. При этом не имеет значения, какого характера будут вольфрамовые электроды (плавящиеся или неплавящиеся).

Чем удобен данный метод сварки? Он абсолютно не требует наличия флюсов, что дает значительное техническое преимущество. Можете сваривать алюминий даже металлическим электродом #8211 результат будут положительный.

Что касается автоматической сварки аргонно-дуговым способом, то здесь необходимы флюсы специального состава. Обратите внимание на их изготовление #8211 они должны быть химически чистыми.

Схема технологии точечной сварки алюминия.

Еще одним действенным методом сварки данного металла в домашних условиях является точечный способ. Однако существенным недостатком такой сварочной работы является высокая теплопроводность алюминия. Другим минусом считается быстрое плавление химического элемента. Точечная сварка требует высокой скорости, чтобы электрод смог перемещаться на одном уровне с основным металлом.

Третий способ #8211 контактная сварка алюминия. Данный метод предусматривает использование электроприводных машин #8211 металл непрерывно расплавляется под их воздействием.

Однако применение не всех способов принесет хороший результат. Помните, что сварка двумя последними способами в домашних условиях весьма затруднительна по техническим причинам. Исключите также вариант с холодной сваркой.

Алюминий обладает большим списком достоинств, не зря его массово используют в самолетостроении. Но есть у него один недостаток – он трудно сваривается. Поэтому сварка алюминия и его сплавов – это удел высококвалифицированных сварщиков.

Низкая свариваемость алюминия – в чем дело?

Низкий показатель свариваемости алюминиевых сплавов обуславливается целым рядом их качеств.

• Окисная пленка, которая покрывает алюминий и его сплавы. Температура ее плавления – 2044С, а температура плавления самого металла – 660С.
• Высокая текучесть расплавленного металла затрудняет контролировать сварочную ванну, для чего приходится устанавливать специальные подкладки теплоотводящего типа.
• При нагревании из алюминия начинает выходить водород, который после застывания металла оставляет в его теле поры и трещины.
• Большой показатель усадки. А это приводит к деформации сварочного шва в процессе его остывания.
• Теплопроводность алюминиевых сплавов выше, чем у стали, поэтому для их сварки применяется ток, который по силе выше, чем ток для сварки стальных конструкций. Разница где-то в два раза.
• Если говорить о сварке алюминия своими руками в домашней мастерской, то вероятнее всего чистый алюминий вам не попадется. Скорее всего, это будет сплав неизвестной марки (дюраль и другие), к которому при сваривании придется настроить сварочный режим и подобрать дополнительные материалы.

Способы сварки алюминия

Существует много способов сварки алюминиевых сплавов, где используются различные виды аппаратов и сварочных материалов. Основных же три:

1. При помощи вольфрамового электрода с инертными газами.
2. При помощи полуавтоматов в среде инертных газов.
3. С помощью плавящихся электродов без газов.

Последний вариант можно назвать, как технология сварки алюминия без аргона.

Внимание! В процессе сварки алюминия или его сплавов важно разрушить оксидный слой, который расположен на поверхности металла. Поэтому в данном процессе используют или переменный, или постоянный ток обратной полярности.

Как правильно варить алюминий

Все начинается с подготовки деталей, а точнее, соединяемых кромок. Основная цель – очистить их от загрязнений. Поэтому кромки алюминиевых заготовок сначала очищаются химическими составами, после высыхания производится обезжиривание, для этого можно использовать любой растворитель: ацетон, уайт-спирит, авиационный бензин и прочие жидкости.

Если планируется сваривать толстые алюминиевые заготовки (больше 4 мм), то их кромки необходимо разделать. Вариантов разделки несколько, к примеру, создания конусных кромок. И последняя операция в процессе подготовки – это очищение кромок от оксидной пленки. Для этого можно использовать напильник или крупнозернистую наждачную бумагу. Как видите, подготовка алюминия к сварке – процесс совсем простой.

Технология сварки алюминия штучными покрытыми электродами

Сварка алюминия электродом (покрытым) имеет свой код обозначения по режиму сварки – MMA. Ее используют для соединения металлов толщиною не менее 4 мм, и когда производится сборка неответственных конструкций. Данная технология является низкокачественной, потому что в процессе сварки алюминия и его сплавов внутри шва остаются поры, что снижает его прочность. Во время самого процесса происходит разбрызгивание металла, плохо отделяются шарики застывшего шлака, которые увеличивают коррозию.

Особенности сварки алюминия покрытыми электродами:

• Варить можно только постоянным током с обратной полярностью.
• Сила тока рассчитывается из соотношения: на 1 мм толщины заготовок используется ток силой 25-30 ампер.
• Для образования качественного шва необходимо кромки двух свариваемых деталей нагревать до 300С, если толщина заготовок имеет среднюю величину. И до 400С при толстых заготовках.
• Подогрев и медленное остывание – обязательное правило, которое необходимо соблюдать, чтобы получить шов высокого качества.
• Сварку алюминия нужно выполнять непрерывно в плане использования одного электрода. Все дело в том, что при обрыве электрической дуги на ванне и на электроде образуется шлаковая пленка, которая перекрывает прохождение электрического тока, то есть, это препятствие повторному розжигу дуги.
• После окончания процесса шов нужно очистить от шлака, который станет причиной образования зон коррозии.
• Чистить можно горячей водой с последующей обработкой металлической щеткой.

Как сварить алюминий вольфрамовыми электродами в инертном газе

Это самый распространенный вариант, и его используют тогда, когда к прочности алюминиевых конструкций предъявляется жесткое требование. Для этого используется присадочная проволока диаметром 1,6-4 мм и сам вольфрамовый электрод диаметром 1,6-5 мм. А также защитный газ: аргон или гелий.

Электропитание сварочного процесса производится от источника переменного тока. Все параметры технологической операции зависят именно от выбранного оборудования. То есть, сначала определяются режимы сварки, после чего подбираются диаметры электрода и проволоки, скорость подачи аргона, сила тока и так далее.

Есть и свои особенности сварки алюминия по этой технологии:

• Длина дуги не должна быть больше 2,5 мм.
• Угол между плоскостью сварки и вольфрамовым электродом должна быть в пределах 80°.
• Между проволокой и электродом угол должен быть прямым.
• Сначала по шву движется присадочная проволока, а вслед за ней горелка с электродом.
• Никаких поперечных движений, только продольные, что обеспечит ровность сварного шва.
• Проволока подается в зону сварки возвратно-поступательными движениями. Это позволит равномерно заполнить ванну.
• Алюминиевые заготовки нужно обязательно укладывать поверх листа железа, который в этом случае будет отводить тепло от зоны сварки.
• Аргоновый газовый поток начинает подаваться до начала сварочного процесса за 4-5 секунд, а при окончании сварки выключается после через 6-7 секунд.

Как варить алюминий полуавтоматами

Это идеальный вариант, где используется аппарат для сварки алюминия. Он импульсного действия. То есть, в зону сварки подается импульс высокого напряжения, который быстро разбивает оксидный слой. После чего напряжение падает до базового уровня. Но на сегодняшний день эти аппараты очень дороги. Поэтому сварщики стали приспосабливать под данную технологию полуавтоматы, в которых даже отсутствует режим сваривания алюминия и его сплавов.

По сути, технология сварки алюминия точно такая же, как и стали. Только вместо стальной проволоки используется алюминиевая. Есть и другие особенности.

• Алюминиевая проволока плавится в несколько раз быстрее стальной, поэтому необходимо увеличить скорость ее подачи в зону сваривания.
• При нагревании алюминиевая проволока расширяется больше, чем стальная, поэтому рекомендуется приобретать специальный наконечник, обозначаемый буквами «Al».
• Так как алюминиевая проволока мягче стальной, то в процессе подачи ее в зону сваривания могут образовываться петли и скрутки, поэтому рекомендуется использовать для ее подачи механизм с четырьмя роликами.

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Сварка дюралюминия (алюминиевый сплав) или самого алюминия может проводиться инвертором. Для процесса необходимо правильно подобрать электрод и ток. Что касается электродов, то лучше использовать марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Установка (настройка) тока должна учитывать высокие плавящиеся свойства металла. Для чего нет необходимости выставлять ток большой величины.

Внимание! Перед началом сварочного процесса рекомендуется электроды прокалить, для чего используется специальная печь. Она так и называется – печь для прокалки электродов.

Сам процесс сварки ничем не отличается от сваривания стальных конструкций. И если перед вами стоит вопрос, можно ли варить алюминий в домашних условиях, то смело отвечайте, что можно.

Сваривание алюминия при помощи флюсов

Флюсы для сварки алюминия используются давно. Они представлены широким модельным рядом, где есть материалы для разных алюминиевых сплавов. Основное их назначение – разрушение оксидной пленки. При нагреве нанесенный флюс растворяется и разрушает окисел, и тут же производится соединение двух элементов.

Производители предлагают флюсы, которые используются только в газовой сварке алюминия, или только в дуговой. В последнем случае используются графитовые электроды или угольные.

Заключение по теме

Как видите, заварить алюминиевые заготовки можно разными способами, в которых используется разное оборудование для сварки. Но во всех случаях нужно свариваемый металл тщательно подготовить, и обязательно проводится настройка аппарата для сварки. Посмотрите видеоурок – как сваривать алюминий. Кстати, видео уроки дают возможность воочию увидеть, что собой представляет сваренный металл в конечном виде.

Поделись с друзьями 0 0 0 0

Как правило, для сварки конструкций и деталей из алюминия чаще всего используется специальное оборудование и особые технологии. Сваривать же при помощи ручной дуговой сварки довольно-таки непросто. Но иногда это бывает необходимо, и мы поможем вам разобраться, как сваривать алюминиевые конструкции электродами.

При выполнении работ с алюминием применимы в основном такие типы сварки:

• ММА (ручная дуговая сварка алюминия (см. электроды по алюминию));
• MIG (полуавтоматическая сварка алюминия);
• TIG (сварка алюминия в аргоновой среде с употреблением проволоки присадочной).

Мы не будем затрагивать тему агронодуговой сварки или применении вольфрамовых электродов. Ниже пойдёт речь об проведении сварочных работ простыми ручными покрытыми электродами дуговой сварки.

Сварка алюминия электродами (MMA)

MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ далеко не самый эффективный при работе с алюминиевыми изделиями. Недостатки ручной дуговой сварки:

• сложно сделать ровный шов;
• шов может быть пористым и не очень прочным;
• при плавлении электрода наблюдается сильное разбрызгивание;
• тяжело очищать шов от шлаков.

И всё же, несмотря на перечисленные недостатки, бывают ситуации, когда без ручной дуговой сварки не обойтись. Сварка способом MMA может осуществляться для соединения алюминиевых конструкций, которые не несут ответственной нагрузки. Минимальная толщина металла должна быть не меньше толщины электрода (4 мм).

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами пригодится в домашних условиях, когда нет возможности использовать громоздкое и дорогостоящее оборудование.

Сварка инвертором

Почему, если уж нет вариантов кроме MMA, то тогда рекомендуется сварка алюминия инвертором? Хоть и сварка алюминия электродами — довольно-таки сложный процесс, есть способ немного облегчить себе жизнь. Алюминий относится к плохо свариваемым металлам, поэтому для достижения ровного и качественного шва следует использовать инвертор.

Конечно, существует другая техника, которая может применяться при ручной дуговой сварке: выпрямители, трансформаторы или генераторы. Однако инвертор является наиболее выгодным вариантом, благодаря следующим преимуществам:

• Высокий КПД — до 95% и выше. Высокочастотный импульсный полупроводниковый преобразователь позволяет полностью исключить индуктивные потери.
• Эффективный расход электроэнергии. Преобразователь автоматически отключается, когда прекращается работа.
• Защита от нестабильной электрической сети. Инвертор выдаёт нужное напряжение независимо от просадок в сети. Импульсный преобразователь автоматически подстраивается под входное напряжение и обеспечивает требуемые выходные параметры.
• Точная регулировка сварочного тока. Сила тока, необходимая для конкретных сварочных работ, напрямую зависит от толщины используемых электродов. Ручка регулятора инвертора позволяет установить нужное значение перед началом работ.
• Быстрый поджиг дуги. Достаточно легко ударить электродом по детали. Инвертор обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.
• Удобно использовать в домашних условиях. Инверторы, как правило, имеют компактные габариты. Для сравнения — сварочный трансформатор мощность 8 кВт весит более 40 кг, в то время как инвертор такой же мощности — менее 5 кг.

Особенности технологии

Рассмотрим особенности технологии сварки электродами по алюминию. Ручная дуговая сварка алюминия — не самый удобный процесс, поэтому важно знать и учитывать некоторые особенности проведения сварки.

• Выбор электродов. Прежде всего нужно подобрать подходящий тип электродов. Дело в том, что некоторые марки имеют покрытие, предназначенное только для работы со сплавами алюминия. Другие же используются исключительно для сварки чистого алюминия. Поэтому этот параметр следует учитывать. Производители электродов указывают назначение конкретной марки, так что вы сможете без проблем выбрать подходящую.
• Чистота поверхности. При сварке электродами большое значение имеет подготовка поверхности конструкции. Её следует хорошо обработать, чтобы шов получился ровным и прочным.
• Ток. Сварка алюминия ведётся с использованием постоянного тока обратной полярности. Это обусловлено тем, что на поверхности данного металла образуется оксидная плёнка. А при обратной полярности плёнка разрушается с помощью катодного распыления.

Химические свойства алюминия

Для алюминия характерна высокая растворимость водорода в жидкой форме при низкой растворимости в точке кристаллизации. Это напрямую влияет на качество сварочных работ. Если даже в металле шва растворится небольшое количество водорода, шов может стать пористым, так как водород будет стремиться выйти наружу.

Ещё одно важное химическое свойство алюминия — окисление. Соединение с кислородом создаёт оксид алюминия, который образует своеобразную плёнку на поверхности металла. С одной стороны, оксидная плёнка надёжно защищает металл от коррозии. С другой же, становится препятствием для проведения сварочных работ. При том, что алюминий плавится уже при 660.3оС, температура плавления оксидной плёнки — 2037оС.

Механические свойства алюминия

Прочность, упругость и удлинение сварного шва зависят от вида сплава, из которого изготовлены детали, а также от состава электрода. Прочность сварного соединения будет достаточно слабой в сплавах холодной закалки. Чтобы добиться хорошей прочности шва в термостойких сплавах, необходимо большее время термической обработки и медленное охлаждение.

ВАЖНО! Алюминий имеет хорошую теплопроводность, поэтому при проведении сварочных работ рекомендуется использовать теплоотводящие подкладки. Это поможет сохранить остальные части заготовок от усадок и деформаций.

Использование легирующих компонентов

Для улучшения качеств сварного шва в составе электродов по алюминию могут использоваться следующие легирующие добавки:

• Марганец (Mn) — повышает коррозийную стойкость.
• Кремний (Si) — уменьшает плавление алюминия, улучшает текучесть и свариваемость.
• Магний (Mg) — придаёт металлу отличную свариваемость и хорошую прочность. В сочетании с кремнием формирует термостойкий сплав.

Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе

Какие электроды лучше

Несколько слов о том, какие электроды лучше для сварки алюминиевыми электродами. Для ручной дуговой сварки алюминиевых конструкций часто используются расходники от производителя «СпецЭлектрод» марки «Озана-2». Среди достоинств электродов этой марки:

• обеспечивают стабильное горение дуги;
• хорошо формируется шов в любом положении (в том числе и в вертикальном);
• шлаковые образования на рабочей поверхности легко отделяются;
• сварочный шов имеет хорошие механические свойства.

Также широкое распространение получили электроды шведского производителя ESAB серии «ОК». Расходники с щелочно-солевым покрытием оптимально подходят для сваривания конструкций из технического алюминия, а также алюминиевых сплавов с марганцем или магнием.

Подробнее о выборе .

Трудности процесса

Рассмотрим сложности процесса сварки электродом по алюминию. Сложность ручной сварки алюминиевых конструкций во многом обусловлена свойствами данного металла. Ниже приведём примеры основных проблем, которые могут возникнуть в процессе сварки.

1. Высокая текучесть металла. Расплавленный алюминий тяжело контролировать. При значительном перегреве поведение металла становится в какой-то степени непредсказуемым. Расплав может разрушить слой твёрдого металла, находящийся под ним, и вытечь через трещину. Для решения этой проблемы рекомендуется использовать прокладки из керамики или тугоплавкой стали.
2. Окисляемость алюминия. Основная проблема алюминиевых изделий. Соединяясь с кислородом, молекулы металла формируют плотную оксидную плёнку. Она прочнее самого металла и плавится только при очень высокой температуре. Ещё один минус — плёнка является диэлектриком, поэтому тяжело поджечь дугу. Для решения этой проблемы нужно тщательно очищать рабочую поверхность металла перед сваркой.
3. Высокий коэффициент линейного расширения. Алюминий достаточно хрупкий и обладает малой упругостью. При сильном нагреве металла зона сварки давит на остальную часть конструкции, что может стать причиной появления трещин или деформации плоских поверхностей. Чтобы этого избежать, нужно контролировать температуру сварки. А лучше — предварительно прогревать деталь до 200-250оС.
4. При застывании металл шва может кристаллизоваться и появляются горячие трещины. Поэтому желательно добавлять специальный присадочный материал. Особенно это необходимо в случаях, когда несколько швов находятся на небольшом расстоянии друг от друга.

Полезное видео

Посмотрите ролик, где умелец рассуждает о том, что сварка электродом алюминия – это не лучшее решение и демонстрирует процесс наглядно, с пояснениями.

Как варить правильно: техника, этапы и нюансы

Сейчас разберёмся, как сваривать алюминиевые конструкции при помощи обычных покрытых электродов, и что для этого потребуется.

Первый этап: подготовительный

Перед началом сварки необходимо провести подготовительные работы по очистке поверхности от загрязнений и оксидной плёнки. Это нужно для того, чтобы обеспечить хорошую свариваемость металла и формирование качественного шва. Последовательность действий:

1. Предварительная очистка. Любое моющее средство + жёсткая щётка. Затем металл промывается чистой холодной водой.
2. Затем поверхность нужно обезжирить. Для этого подойдут органические растворители: уайт-спирит, ацетон и др.
3. Если деталь небольшая, её можно на несколько минут положить в щелочную ванну. Температура раствора должна быть больше 60оС.
4. После этого поверхность нужно отшлифовать металлической щёткой. Нельзя использовать абразивные средства, так как частицы рабочего слоя могу остаться на поверхности.
5. Затем металл промывается растворителем. Его нельзя вытирать, должен высохнуть самостоятельно.

Видео

В следующем ролике мастер варит электродами Zeller-480 подножку от велосипеда.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Рекомендуется прокаливать алюминиевые электроды перед использованием. Оптимальный режим прокалки — 2 часа при температуре +200оС.

Техника и нюансы сварки

При сварке электродами нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Сила тока зависит от толщины электрода. Рассчитывается следующим образом: на 1 мм электрода должен быть ток силой в 20-25 ампер.

Для того, чтобы шов получился качественным, рабочую поверхность детали следует прогреть до температуры 300-400оС. Это поможет предотвратить появление горячих трещит, а также снизит риск деформации материала.

Электрод нужно держать вертикально, можно немного наклонять. Перемещать конец стержня следует в направлении шва. Рекомендуется производить сварку в один проход на короткой дуге, не совершая поперечных движений.

Если дуга оборвалась, с кратера на рабочей поверхности и с конца стержня электрода необходимо удалить шлаковую корку. Затем можно продолжить работу. После окончания сварки полученный шов следует очистить от шлаковых образований и промыть водой.

ВАЖНО! Алюминиевые электроды плавятся в 2-3 раза быстрее обычных. Поэтому, когда варим электродами по алюминию, рекомендуется варить одним электродом непрерывно, до полного его расплавления.

Узнать больше .
Где купить электроды по алюминию.